Презентація до курсу "Ґрунтознавство", що його викладають на біологічному факультеті Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, Україна

1. Кислотность и щелочность почв. Водные,
тепловые и воздушные свойства почв
Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
Биологический факультет
Кафедра микологии и фитоиммунологии
Комплекс презентаций к
курсу «Почвоведение»
Часть 8

2. pH= -lg[HpH= -lg[H++
]]
pH=7pH=7 – нейтральная реакция– нейтральная реакция
pH < 7pH < 7 – кислая реакция– кислая реакция
1. Актуальная кислотность – определяется концентрацией
ионов Н+
в почвенном растворе в грамм-эквивалентах
(моль) на 1л (рН = 6, в растворе концентрация [Н+
] = 10-6
моль/л).
2. Потенциальная кислотность – определяется кол-вом
обменных ионов H+
и Al3+
в составе ППК, выражаемое в
мг/экв. на 100 г почвы.
[ППК]Н+
+ КСl →[ППК]K+
+ HCl
[ППК]Al3+
+ 3KCl →[ППК]3К+
+ AlCl3
В результате реакций обмена поглощенные ионы Н+
и Al3+
определяют концентрацию ионов Н+
в почвенном
растворе

3. pH > 7pH > 7 – щелочная реакция– щелочная реакция
1.Актуальная щелочность обуславливается наличием в
почвенном растворе гидролитически щелочных солей
(Na2CO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2 и др.), которые при
диссоциации определяют преобладающую концентрацию
OH--
ионовионов:
2. Потенциальная щелочность обнаруживается у почв,
содержащих поглощенный Na. В результате реакции
замещения происходит накопление соды и
подщелачивание раствора.

4. Реакция почвенного раствора зависит от:Реакция почвенного раствора зависит от:
 ▪ наличия в нем свободных кислот и оснований;
 ▪ степени их диссоциации;
 ▪ присутствия кислых и основных солей;
 ▪ от состава обменных ионов в ППК.
1. 2. 3.
1. Кислая реакция
2. Нейтральная
3. Щелочная

5. Буферность обусловлена:Буферность обусловлена:
▪ химическим составом почвы (черноземы);
▪ емкостью поглощения почвы (хорошо
гумусированные).
Хим. смысл буферности – это количество мл
кислоты или щелочи, которое необходимо
прибавить, чтобы изменить концентрацию
Н-ионов в почвенном растворе

6. 1. Фактор, обуславливающий выветривание и почвообра-
зование
2. Вода способствует формированию почвенного профи-
ля

7. −обуславливает нормальное развитие растений и
почвенных микроорганизмов
−определяет расход тепла из почвы и растений
вследствие испарения и транспирации
−обуславливает ряд физико-механических свойств
почвы
−передвижение влаги негативно влияет на
плодородие (водная эрозия)

8. 1.1. Химически связанная вода включает
конституционную и кристаллизационную влагу.
Растениям не доступна.
- Конституционная вода входит в состав минералов
(Al(OH)3, Fe(OH)3, глинистых и др.), органических и
органо-минеральных соединений в виде ОН групп.
- Кристаллизационная вода содержится в
кристаллогидратах различных солей — CaSO4·2H2O
(гипс), Na2SO4·10H2O (мирабилит) и др.
Na2SO4·10H2O

9. 2. Гигроскопическая (прочносвязанная) вода –
адсорбируется из водяных паров почвенного воздуха
твердыми частицами почвы (илистой фракцией). Для
растений недоступна (“мертвый запас влаги”)
3. Пленочная (рыхлосвязанная) вода – представляет
собой многомолекулярную пленку вокруг почвенных
частиц, в углах их стыка и внутри тончайших пор.
Ограниченно доступна для растений

10. 4. Парообразная вода - содержится в почвенном
воздухе в виде водяного пара. Источник снабжения
растений влагой. Одна и та же почва может
поглощать различное количество паров воды.
Небольшое понижение температуры почвы приводит
к конденсации пара; при повышении температуры
происходит обратный процесс
Доступна для растений

11. 5. Свободная вода – в почве в двух формах: капиллярная
и гравитационная. Доступна растениям.
- Капиллярная вода находится в капиллярах или на
стыках (точках соприкосновения) почвенных частиц.
- Гравитационная вода –свободная форма воды в
почве, передвигается под действием сил тяжести.
6. Твердая вода (лед) является одним из источников
жидкой и парообразной воды

12. Формы воды в почве
1 — частица почвы;
2 — гравитационная
вода;
3 — гигроскопическая
вода;
4 — почвенный воздух с
парами воды;
5 — плёночная вода;
6 — зона открытой
капиллярной воды;
7 — капиллярнная вода;
8 — зона замкнутой
капиллярной воды;
9 — уровень грунтовых
вод;
10 — грунтовые воды.

13. Водопроницаемость (ВП) – способность
почвы впитывать и пропускать через себя воду.
Процесс идет в 2 этапа:
1. Впитывание влаги (поры почвы частично
заполнены водой)
2. Фильтрация (поры почвы полностью заполнены
водой)
Высокая ВП – супесные, легкосуглинистые, хорошо
оструктуренные почвы;
Низкая ВП – тяжелосуглинистые, глинистые и
бесструктурные почвы.

14. Этап впитывания (коэффициент
впитывания)
Этап фильтрации (коэффициент
фильтрации)

15. Скорость капиллярного подъема зависитСкорость капиллярного подъема зависит
отот:
 ▪ гранулометрического составагранулометрического состава
 ▪ структуры почвыструктуры почвы
 ▪ пористости почвыпористости почвы

16. Чем почвы тяжелее и менее
структурны, тем больше
потенциальная высота
подъема воды, а скорость
подъема ее меньше

17. Максимальная влагоемкость — максимально
возможное содержание в почве гигроскопической влаги
(“мертвый запас влаги”)
Капиллярная влагоемкость — количество воды,
которое удерживается в почве при заполнении
капиллярных пор над уровнем грунтовых вод.
Наименьшая влагоемкость — количество влаги в
почве, которое остается в ней после оттока
гравитационной воды.
Полная влагоемкость – состояние влажности почвы,
когда все поры заполнены водой.
Влажность завядания растений – уровень влажности в
почве, при котором начинается увядание растений.

18. Сорбция воды (способность поглощать влагу) зависит от:
 ▪ дисперсности;
 ▪ механического, минералогического и химического
состава почвы;
 ▪ гумусированности почвы.
Свойство почвы сорбировать парообразную влагу
называется гигроскопичностью, а поглощенная влага –
гигроскопической.

19. Роль :
в почвообразовании (биологические, химические,
физические, биохимические процессы)
−растворимость в воде минеральных соединений,
кислорода и углекислого газа, скорость поглощения
питательных веществ, как следствие рост и развитие
Склоны разной экспозиции
имеют разный тепловой
режим и как следствие разную
динамику
почвообразовательных
процессов

20. Теплопоглотительная способность – почвы
поглощать и аккумулировать энергию Солнцаэнергию Солнца
Теплоемкость – количество тепла в калориях,– количество тепла в калориях,
необходимое для нагревания 1 г почвы на 1необходимое для нагревания 1 г почвы на 100
С.С.
Теплопроводность – способность почвы проводить– способность почвы проводить
тепло.тепло.
Пути передачи тепла в почве:
▪ при контакте частиц ;
▪ конвекционной передачей тепла
через газ или жидкость.

21. Почва содержит смесь газов, в %Почва содержит смесь газов, в %::
 ГазыГазы АтмосфераАтмосфера Газовая фаза почвыГазовая фаза почвы
 NN22 7878 78-8678-86
 OO22 2121 10-2010-20
 COCO22 00,,0303 0,1-150,1-15
 Количество и состав почвенного воздуха влияет наКоличество и состав почвенного воздуха влияет на::
 - развитие и функционирование растений и м/о;- развитие и функционирование растений и м/о;
 - растворимость и миграцию химических- растворимость и миграцию химических
соединений в почве;соединений в почве;
 - интенсивность и направленность почвенных- интенсивность и направленность почвенных
процессов.процессов.

22. Формы почвенного воздухаФормы почвенного воздуха
Свободный почвенный воздух – это смесь газов и летучих
органических соединений, которые свободно перемещаются системой
почвенных пор и соединяются с воздухом атмосферы.
Cжатый почвенный воздух – находится в порах и со всех сторон
изолированый водными пленками. Неподвижный, не принимает
участия в газообмене между почвой и атмосферой, препятствует
фильтрации воды в почве, может вызывать разрушение почвенной
структуры при колебании температуры, давлении, влажности.
Адсорбированный почвенный воздух – газы и летучие
органические соединения, адсорбированные почвенными частицами
на их поверхности.
Растворенный почвенный воздух – газы, растворенные в
почвенной воде. Играют большую роль в обеспечении
физиологических потребностей растений, микроорганизмов,
почвенной фауны, а также физико-химических процессов, которые
протекают в почве.

23. Воздушно-физические свойстваВоздушно-физические свойства
почвпочв
Общая воздухоемкость - максимально возможный объем воздуха,
который вмещается в воздушно-сухой почве ненарушенного строения
при нормальных условиях.
Воздухосодержание – количество воздуха, которое содержится в
почве при определенном уровне увлажнения.
Воздухопроницаемость – способность почвы пропускать через себя
воздух. Она определяет скорость газообмена между почвой и
атмосферой.
Воздухообмен (газообмен) или аэрация – это обмен газами между
почвенным воздухом и атмосферой.